孙根江
中国安能集团第三工程局有限公司 四川 成都 611135
摘要:为了能够更好地促进社会经济发展,近些年大断面引水隧洞工程不断增多。引水隧道工程具有线路长、断面小的特点,施工难度较大。因此,要加强施工质量控制,强化施工工艺与质量管理工作,从而完成工程最终施工目标。基于此,本文分析了大断面引水隧洞施工技术,并阐述了施工质量控制方法。
关键词:水利工程;大断面;引水隧洞;引水隧洞
引言:
我国地大物博,水资源丰富,但由于人口众多,水资源分布不均,如何提高水资源利用率成为社会关注的重点问题。引水隧道工程可以将水源地的水资源引出,起到水资源调配的作用。施工中涉及压力水管、防冲设施、支护等多项施工流程,大大提高了施工难度,很有可能产生质量隐患问题。因此,在实际施工中必须要做好前期准备工作,严格控制各个环节的施工质量,要求每个施工流程都达到质量标准,这样才能保证引水隧道工程顺利完工。
1锚喷支护的特点
引水隧洞施工中,如果普通现浇混凝土需要加固衬砌,要使用模板,在渠道坡面施工无法使用混凝土罐车,运输材料的效率低。锚喷支护是在高压气体的作用下将混凝土配合料直接喷射到隧洞坡面的表面上,这种施工方式可以保证混凝土具有高密实度,并且表面覆盖可以保证均匀、连续,具有高强度,质量可靠的优势。试验表明,喷射混凝土与普通混凝土相比强度要高出10%以上。施工中不需要借助模板支护,还不受隧洞内坡面的限制,适应效果强。操作设备简单,可以不受施工场地限制,可以在高差较大的坡面浇筑混凝土,体现出省时、省工、易操作、施工快的特点。喷射混凝土可以与隧洞内原有的岩石坡面粘结成为整体,可以利用原有岩石坡面的强度来承受外部荷载与内部水压,施工后喷射层较薄。
2引水隧洞施工要点
2.1通风技术
引水隧洞施工难点就是通风问题。洞内施工要求有足够通风量,通过计算洞内最多承受人员数量、洞内最小风速、出渣车辆、爆破石方稀释炮烟等,得出洞内的最大通风量[1]。在通风设备选择中,考虑到断面较小,选择大直径通风管可能会影响洞内设备运行,小直径管道的通风阻力较大,受到距离、风量限制,综合考量可以选择φ600mm通风管通风,风机功率为20kW,供风量为350m3/min。为保证最终的通风效果,每个洞口都要设置通风设施,入洞时不得出现转弯情况,保持风管平直,截面一致。如果发现局部破损情况,要用工程胶连接,保证通风量。送风时,送风口与掌子面要保持15m以上的距离,接力通风后方的风机供风量要大于前方风机供风量,不得与前方风筒连接,二者间距控制在40m为宜。爆破时要将端头一节风管取下,避免被破坏,确保通风效果。
2.2光面爆破技术
在钻孔施工过程中,要结合围岩岩性特点,充分考虑地下水活动各项因素,确保周边眼间距、最小抵抗线设置的合理性,周边眼间距控制在60cm左右,最小抵抗线保持在60cm。采用间隔装药法,使用导爆索连接药卷,实际施工中集中装药,如果围岩整体性较差,可以采用小药卷集中装药。炮眼布置要足够细心,在炮眼定位前开挖轮廓线,在断面中心位置开挖掏槽眼,并且在掏槽眼、周边眼之间均匀分布辅助眼。保证辅助眼布置的合理性,并配合断面开挖工作,避免在爆破中出现死角情况。掏槽眼的炮眼方向要与岩层走向错开,不得平行,尽可能垂直。周边眼、辅助眼要在同一个垂直线上,可以保证开挖的平整性、稳定性。周边眼外斜要大于50cm/m,眼底要在开挖轮廓线的10cm以内。装药要定时、定段,减少施工风险,要清理干净炮眼内的杂物,避免影响爆破效果。爆破时要先在中心部位掏眼后再进行周边眼施工。开挖轮廓的上下炮眼要均匀布置在断面上。爆破完成后要检查爆破实际效果,并测试爆破参数,为后续施工奠定基础。
2.3砂浆锚杆施工技术
使用凿岩机钻孔、专用高压注浆泵施工。锚杆开孔前要先做好测量工作,根据设计方案标记开孔位置,锚杆孔孔轴要根据设计图纸的要求开孔,保持和开挖面的垂直度。严格控制锚杆孔深度,钻孔完成后用高压风冲洗,保证孔内清洁度。采用稠度较大的砂浆,在原场地进行试验配比后确定最终比重,坚持随拌随用的原则,确保在初凝前完成作业,对超过初凝时间的浆液做废弃处理。用止浆塞塞入,保证其牢固性,确保承受锚杆及注满锚杆孔砂浆的重量达标。在排气孔没有冒浆前,要一直注浆。考虑到止浆塞砂浆具有一定强度,要在后方拔出,并且不得出现振动情况。
2.4二次衬砌混凝土施工技术
二次衬砌混凝土施工中要采用自行式液压衬砌台车衬砌,配备专门的抗浮、抗侧偏千斤顶。台车两侧、中部采用千斤顶,衬砌前将抗浮千斤顶顶到隧洞拱部,避免防水板、衬砌遭到破坏。施工中充分考虑振捣、排气、抗浮等综合因素,在顶部设置3个封口器,保证顶拱封堵足够密实。在台车上安装液压收支、丝杆顶升装置,保证台车运行可靠、灵活[2]。在具体施工中,为了保证模板不变形,可以采用6mm的钢板作为钢模,提高整体结构的完整性,起到更好地防水效果。
3水利工程大断面引水隧洞施工中锚喷支护技术应用
3.1施工前的准备
(1)施工前要搭设脚手架与操作平台。当前多使用钢管脚手架,脚手架搭建前要保证钢管无破损、锈蚀、变形,保证上下对齐。施工平台的搭设可以采用竹跳板,搭设中要注意安全,保证扣件间的螺丝紧固、跳板要保证牢固安装于脚手架上。对于基底松动部分要保证清理彻底,保证脚手架的基础坚固。脚手架与平台要保证稳固,实现抗冲击、抗振动。(2)施工前要清理边坡,要采用自上往下的方式完全清除坡面存在的杂物与松动的岩石,消除小块松动、悬浮岩石的影响,以利保证喷射混凝土可以紧密贴于坡面[3]。(3)锚杆支护采用的锚杆杆体要进行调直、除锈、除油处理。锚固剂在使用前要检查,如发生受潮结块不得使用。(4)排水管安装时要明确布孔位置。施工采用风钻钻孔,保证钻孔深度合理,安装排水前要将孔内的杂物完全清除干净,孔内装入排水管后采用圆木临时封堵,待喷射完毕后撤出。
3.2喷射混凝土
喷射混凝土前要核对开挖断面尺寸,清除开挖面存在的浮石、坡角的石渣与堆积物。光滑岩面要加以处理,拆除存在的障碍物。用高压风水枪冲洗受喷面,对于遇水易发生潮解、泥化的岩层要清扫岩面[4]。要埋设控制混凝土厚度的标志。喷射作业区保证通风条件,还要保证有充足的照明装置。喷射前要检查机械设备、风、水管路和电线等。喷射作业分段分片依次进行,顺序自下而上并及时清理坡脚存在的堆积料。喷射作业时要先送风,后开机,再给料;结束时待料喷完后,再关风。而不同施工工艺的配比材料,可见表 1。
表1 喷射混凝土配比
结束语:
总之,水利工程引水隧洞施工中锚喷支护的应用要结合实际,保证方案的合理性,针对施工中的难点与重点,强化质量控制,以发挥锚喷支护的作用,从根本上保证工程的质量。
参考文献:
[1]黄亚斌.锚喷支护在水利枢纽工程引水隧洞施工过程中的应用[J].黑龙江水利科技,2019,47(10):162-164.
[2]张乾,赵德才,杨路通.岩溶地区特长圆形小断面引水隧洞施工关键技术研究[J].水利水电快报,2019,40(06):43-47.
[3]赖超,何龙,刘佳.刍议引水隧洞施工中锚网喷支护技术的应用[J].建材与装饰,2017(11):266-267.
[4]蒋仁珑,何龙,刘佳.引水隧洞施工中锚网喷支护技术的应用分析[J].建材与装饰,2016(37):250-251.